高中生物选修一-专题六知识点

高中生物选修一专题6植物有效成分的提取6.1植物芳香油的提取1.天然香料的主要来源是植物和动物。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等。不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。2.植物芳香油具有很强的挥发性，主要包括萜类化合物及其衍生物。提取方法有蒸馏、压榨、萃取等，具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。3.水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸汽将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷却后水油分层。包括水中蒸馏（原料放在沸水中加热蒸馏）、水上蒸馏（原料隔放在沸水上加热蒸馏）和水汽蒸馏（利用外来高温水蒸气加热蒸馏）。4.水中蒸馏法会导致原料焦糊和有效成分水解，对于有些原料（如柑橘和柠檬）不适用，通常用压榨法。5.蒸馏装置所有仪器必须事先干燥，保证无水。整套蒸馏装置可分为左、中、右三部分，其中左边的部分通过加热进行蒸馏，中部将蒸馏物冷凝，右边的部分用来接收。安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的顺序。可在蒸馏瓶中加几粒沸石，防止液体过度沸腾。要先通水再加热。在整个蒸馏过程中，应保证温度计的水银球上常有因冷凝作用而形成的液滴。控制蒸馏的时间和速度，通常以每秒1～2滴为宜。蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最后拆卸蒸馏装置，拆卸的顺序与安装时相反。6.玫瑰精油的提取1）玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏，可用水中蒸馏法提取。2）提取玫瑰精油的实验流程：①鲜玫瑰花+清水：采集盛花期（5月中上旬）的玫瑰花，清水清洗沥干；称取50g玫瑰花放入蒸馏瓶，添加200mL蒸馏水。②水蒸气蒸馏：温度不要太高，最好延长蒸馏时间，控制蒸馏时间和速度为1～2滴/秒，可以保证品质。③油水混合物：获得乳白色乳浊液。④分离油层：向乳浊液加入0.1g/mLNaCl溶液后，促使油和水的分离，利用分液漏斗分离出上面的油层。⑤除去水分：向油层中加入无水硫酸钠吸收油层中的水分，24h后过滤，得到玫瑰油。7.橘皮精油的提取1）橘皮精油的主要成分为柠檬烯，主要分布在橘皮中，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会产生原料焦糊的问题，所以一般用压榨法。2）提取橘皮精油的实验流程：①石灰水浸泡：新鲜橘皮含大量的果蜡、果胶和水分，将其干燥去水，并用石灰水浸泡，可以提高出油率，并防止压榨时滑脱，降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。②漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。（防止污染）③压榨：将橘皮粉碎，加入相当于橘皮质量0.25％小苏打和5％硫酸钠后（促进油和水的分离），并调节PH至7—8，用压榨机压榨得到压榨液④过滤：用布袋过滤除去固体物和残渣，滤液再高速离心处理除去质量较小的固体残留物，再用分液漏斗或吸管分离出上层橘皮油。⑤静置：将橘皮油在5～10℃冰箱中静置5～7d，使杂质沉淀，分离出上层澄清橘皮油。⑥再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到最终橘皮精油。6.2胡萝卜素的提取1.胡萝卜素为橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。依据碳碳双键的数目可以划分为α、β、γ三类，其中最主要的组成成分为β-胡萝卜素。2.一分子的β-胡萝卜素在人或动物的小肠、肝脏等器官被氧化成两分子的维生素A,因此，胡萝卜素可以用来治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病，如夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等疾病。此外胡萝卜素常用于食品色素，最近发现还具有使癌变细胞恢复成正常细胞的作用。3.工业生产上提取β-胡萝卜素的方法主要有三种：①从植物中提取；②从大面积养殖的岩藻中获得；③利用微生物的发酵生产。4.胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效果，所以不用它们作萃取剂。在石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等水不溶性萃取剂中，石油醚具有较高的沸点（90-120℃），能够充分溶解胡萝卜素，在加热萃取时不易挥发，并且不与水混溶，是较为理想的萃取剂。5.影响萃取的主要因素是萃取剂的性质和使用量；次要因素是原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等。一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。6.提取胡萝卜素的实验流程①粉碎：使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。②干燥：脱水温度太高，干燥时间太长会导致胡萝卜素分解。③萃取：避免明火加热，采用水浴加热，防止有机溶剂燃烧和爆炸。为防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置。④过滤：除去萃取液中的不溶物。⑤浓缩：用蒸馏装置加热使有机溶剂挥发，剩下的即为浓缩的胡萝卜素。7.胡萝卜素的鉴定用纸层析法，如右图：在基线的A、D两点点上标准样品作为对照，在B、C两点点上萃取样品，置于层析液中（注意层析液不没过滤液点），待各种色素完全分开后，观察标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带，若萃取样品液出现了对应的条带，说明萃取成功8.植物有效成分提取的方法比较：提取方法实验原理方法步骤适用范围水蒸气蒸馏利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来1.水蒸气蒸馏2.分离油层3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压榨法通过机械加压，压1.石灰水浸泡、漂适用于柑橘、柠檬榨出果皮中的芳香油洗2.压榨、过滤、静置3.再次过滤等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油1.粉碎、干燥2.萃取、过滤3.浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中